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【题目】利用现代生物工程技术可以改变传统育种方式,培育出新品种。如图表示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请回答下列问题:

1)上述过程涉及的现代生物工程技术中属于分子水平的技术是___________

2C过程为什么是选择猪的胚胎细胞而不是猪的体细胞___________________,得单个的成纤维细胞进行培养,需用________________处理猪胚胎的部分组织,在培养时,为了保证无菌,除了对培养液和所有培养用具进行无菌处理,还需要在细胞培养液中添加一定量的______________,以防培养过程中的污染。

3E过程中若要获得大量的卵母细胞需用___________激素处理成年母猪;在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行___________处理。

4G过程中,当胚胎发育到囊胚时期时,可采用胚胎分割技术同时获得多个胚胎,在胚胎分割时,要注意________________,否则会影响胚胎的恢复和进一步的发育。同时滋养层细胞___________(填“能”或“不能”)用于性别鉴定。

【答案】基因工程 胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易(或体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难) 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 抗生素 促性腺 同期发情 将内细胞团均等分割

【解析】

分析题图:该荧光克隆猪的培育涉及了多项生物工程技术。图中A表示获取目的基因(绿色荧光蛋白基因),B表示将目的基因导入受体细胞,C表示动物细胞培养,D表示获取转基因成纤维细胞的细胞核,E表示获取去核卵细胞,F表示核移植,G表示早期胚胎培养,H表示胚胎移植,I表示妊娠产生绿色荧光蛋白转基因克隆猪。该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。

(1)图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等现代生物工程技术,其中基因工程技术属于分子水平,其原理是基因重组。
(2)C过程选择猪胚胎细胞而不选择体细胞的原因是:胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易。动物细胞培养前,先要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,使组织中的细胞分散开来;为了保证无菌,除了对培养液和所有培养用具进行无菌处理,还需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,还需要95%空气和5%CO2的气体条件,以维持适宜的pH环境。
(3)用促性腺激素处理母畜,可使其超数排卵,获得大量的卵母细胞。进行胚胎移植之前,需要对代孕母猪进行同期发情处理,这样可以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境,提高胚胎移植的成功率。
(4)G表示早期胚胎培养,胚胎移植过程所选择的胚胎一般处于桑椹胚或囊胚期较合适。胚胎移植过程前,若要进行胚胎分割,用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入预先准备好的空透明带中,或直接将裸半胚移入受体。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。滋养层细胞可以用于性别鉴定,该处细胞将来会发育成胎膜和胎盘。

练习册系列答案
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【题目】生态上饶,环境优美,六月的农田非常热闹。水稻长得甚欢,各种杂草也来凑热闹,田间青蛙及各种虫子应有尽有。农民忙碌着除草除虫施肥,憧憬着秋天的丰收。回答下列问题。

1)食物网是指_________。根据题中的信息,请画出一个简单的食物网:_______

2)从能量流动的角度分析,农民除草除虫的目的是________________________,从环保的角度考虑,请你提供一个除虫的方法_______________________________

3)为促进水稻的生长,农民经常施用氮肥。氮肥的主要成分被水稻的根系吸收后,其作用有_____________________。(至少写两点)

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【题目】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。研究人员调查了某沿海滩涂上2种占优势水鸟在三种主要觅食环境中出现的概率、主要的食物种类等,统计结果如图所示。据图分析下列说法错误的是(

A.青脚鹬的觅食环境范围大于绿翅鸭的觅食环境范围

B.绿翅鸭和青脚鹬均至少属于第二、三营养级

C.二者的生态位存在差异是其与无机环境间共同进化的结果

D.两种鸟的生态位存在差异有利于对环境资源的充分利用

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【题目】将如图甲所示的密闭装置放在暗处较长一段时间后,开始测量装置内CO2的变化速率,之后再给予适宜恒定的光照(其他条件均适宜),测定一段时间内装置内CO2的变化速率,结果如图乙所示。实验人员另将幼苗用含氮量不同的三种培养液处理(其他条件相同且适宜),进行相同的实验,在t4时刻测得CO2减少速率的结果如图丙所示。回答下列问题:

1)图甲中密闭装置放在暗处较长一段时间,目的是______________;在t1~t2(不包含t2)时间段CO2减少速率保持不变,则细胞中产生ATP的场所是_______________

2)在t2时刻以前,由于幼苗叶绿体的类囊体不能提供___________________造成不能进行暗反应;与t2时刻相比,t4时刻湿润小麦种子的呼吸速率________________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因是__________________________________________

3)若将漏斗内液体注入密闭装置中(其他条件均适宜),测量发现,短时间内幼苗叶绿体中的五碳化合物含量迅速上升,推测漏斗内液体可能为_____________________________

4)从图丙得到的结论是_____________________________。从光合作用角度分析其原因可能有:①_________________________;②_________________________

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【题目】下图是长期高盐饮食诱发严重高血压的免疫机制图解,分析回答下列问题:

1)高盐饮食,会引起____________感受器兴奋,经①、②、③过程引起血压升高。此过程中的神经中枢位于___________

2)血压持续升高,会导致血管、肾脏产生内源抗原,经⑤、⑥形成的细胞丙攻击血管细胞,引起血管炎症反应,此过程属于特异性免疫中的___________免疫,细胞甲的作用是___________。炎症反应会引起血管硬化,从而会使高血压症状加重,这种机制属于___________调节。

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【题目】下图表示获得玉米多倍体植株采用的技术流程。下列有关说法不正确的是(

A.可用秋水仙素或低温诱导处理发芽的种子

B.可用显微镜观察根尖细胞染色体数目的方法鉴定多倍体

C.得到的多倍体植株一般具有茎杆粗壮、果穗大等优点

D.将得到的多倍体植株进行花药离体培养又可得到二倍体

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【题目】实验室中保存有野生型果蝇(红眼、灰身、长翅)及4 个突变型品系(白眼型、黑身型、残翅型、黑身残翅型)。举例说明突变型品系:如白眼型,其体色和翅型为灰身长翅。已知控制灰身和黑身的基因位于Ⅱ号染色体上,灰身和黑身由基因Aa)控制,长翅和残翅由基因Bb)控制。甲、乙、丙同学利用这些果蝇进行了如下实验。请回答下列问题:

实验人

杂交组合

F1

F2

野生型(×白眼型(

野生型

野生型:白眼型=31

黑身型(×白眼型(

野生型

野生型:黑身型:白眼型:黑身白眼=9331

黑身型(×残翅型(

野生型

野生型:黑身型:残翅型=211

1)甲同学的实验结果不足以支持得出“控制果蝇眼色的基因位于X 染色体上”的结论,为此,请在原实验基础上,提出解决方案:_______________。(写1种即可)

2)乙同学的实验结果表明黑身为______性状,依据是____________。实验结果还表明控制体色和眼色的基因位于______________上,判断依据是_______

3)丙同学根据自己的实验结果,提出“果蝇中控制长翅和残翅性状的基因位也位于Ⅱ号染色体上”的假设。若该同学假设成立,请将F1 的体色和翅型的基因组成标在图所示细胞的染色体上__________(线条表示一对Ⅱ号染色体)。

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1)缺刻叶和马铃薯叶中,显性性状为________F2中缺刻叶与马铃薯叶之比不符合31的原因可能是________________________。控制果实红色与黄色的基因位于________对同源染色体上。

2)将F2植株自交,单株收获F2中马铃薯叶红果植株所结种子,每株所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有4/9的株系F3的表现型及其数量比为马铃薯叶红果∶马铃薯叶黄果=31,有________的株系F3均表现为马铃薯叶红果,有____________的株系F3的表现型及其数量比为________

3)已知无正常6号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Dd的植株A,其细胞中6号染色体如图所示。为了确定植株AD基因是位于正常染色体还是异常染色体上,让其作为父本与正常的马铃薯叶植株进行测交。若F1表现型为________,则说明D基因位于异常染色体上。

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【题目】骨缺损治疗是临床工作的一大挑战。骨髓间充质干细胞常用于骨和软骨的再生,但不适合长期培养。科学家基于CRISPR/Cas9同源定向修复(HDR)机制,将永生化癌基因SV40T靶向整合到小鼠Rosa26基因座,建立了永生化的BMSC,使用腺病毒载体转染BMP-9后可以有效地诱导异位成骨。HDR机制的原理是:用单个具有引导作用的sgRNA引导Cas9核酸酶对DNA进行定点切割(图1),DNA双链发生断裂后,在同源模板DNA存在时,通过HDR途径,根据模板供体DNA序列在预定位点精确整合DNA序列(图2)。回答下列问题:

1sgRNA之所以能引导Cas9核酸酶对DNA进行定点切割,是因为其序列能与小鼠DNA特定位点(靶位点)进行____________。据此分析,需确定靶位点序列在基因组中唯一性的原因是___________________________

2)运用CRISPR/Cas9系统时,可将sgRNACas9mRNA元件导入小鼠的受精卵,使用的方法是____________。还可通过腺病毒将CRISPR系统运送到细胞内,腺病毒能够感染分裂和非分裂细胞,且不会将其DNA整合到宿主细胞基因组中,为基因治疗设计的腺病毒应具备的特点是_______________________(至少答出两点)。

3)可提取小鼠的基因组DNA作为模板,利用PCR技术检测SV40T基因是否成功整合到小鼠Rosa26基因座中。利用PCR技术扩增目的基因时应使用____________种引物,需要合成引物的原因是__________________

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